JP3355032B2 - 強制空冷式内燃機関 - Google Patents

強制空冷式内燃機関

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JP3355032B2
JP3355032B2 JP15272794A JP15272794A JP3355032B2 JP 3355032 B2 JP3355032 B2 JP 3355032B2 JP 15272794 A JP15272794 A JP 15272794A JP 15272794 A JP15272794 A JP 15272794A JP 3355032 B2 JP3355032 B2 JP 3355032B2
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    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関でもって駆動
される冷却ファンにより発生した冷却風をシリンダ冷却
フィン近傍とシリンダヘッド冷却フィン近傍とに分散し
て導き、シリンダとシリンダヘッドとを万遍なく強制的
に冷却することができる強制空冷式内燃機関に関するも
のである。
【０００２】
【従来技術】従来の強制空冷式内燃機関では、実公昭61
−32014 号公報および特開昭61−87916 号公報に記載し
ているように、シリンダおよびシリンダヘッドをシュラ
ウドで囲繞し、シリンダ外周部からシリンダ軸方向と直
交する方向へ延出する複数枚のシリンダ冷却フィンをシ
リンダ軸方向に亘り等間隔に設け、シリンダ頂部からシ
リンダ軸に沿った方向へ延出する複数枚のシリンダヘッ
ド冷却フィンを該シリンダヘッド冷却フィンと直交する
方向に亘り等間隔に設け、内燃機関のクランク軸の軸端
に遠心冷却ファンを嵌着し、該遠心冷却ファンより発生
する冷却風を前記シュラウドクランク軸寄端部に導風す
るファンカバーを設けていた。
【０００３】
【解決しようとする課題】前記実公昭61−32014 号公報
に記載の強制空冷式内燃機関においては、シリンダ近傍
に排風出口が設けられているため、シリンダヘッド冷却
フィン近傍を通過する冷却風は、シリンダ冷却フィンを
迂回せざるを得ず、シリンダヘッド冷却フィン近傍の冷
却風通過抵抗が、シリンダ冷却フィン近傍の冷却風通過
抵抗に比べて著しく大きくなり、シリンダに比べて高温
になりがちなシリンダヘッドを、充分に冷却することが
困難であった。
【０００４】また前記特開昭61−87916 号公報に記載の
強制空冷式内燃機関では、シリンダヘッド近傍に排風出
口が設けられているため、前記実公昭61−32014 号公報
のものとは逆に、シリンダ冷却フィン近傍の冷却風通過
抵抗が、シリンダヘッド冷却フィン近傍の冷却風通過抵
抗に比べて大きくなり、シリンダが充分に冷却されない
不具合があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段および効果】本願発明は、
このような難点を克服した強制空冷式内燃機関の改良に
係り、請求項１記載の発明は、クランク軸が車巾方向に
指向して車両に搭載された内燃機関において、前記クラ
ンク軸の一端に設けられ、該クランク軸近傍から車体前
方に指向したシリンダおよびシリンダヘッドに冷却風を
送風する冷却ファンと、前記シリンダの軸方向に亘り間
隔を存してシリンダ外周部からシリンダ軸方向と直交す
る方向へ延出した複数枚のシリンダ冷却フィンと、前記
冷却ファンが設けられた車体一側から車体他側に向い下
方へ傾斜し、このフィン傾斜方向に対し巾方向に亘り間
隔を存しシリンダ頂部からそれぞれ相互にシリンダ軸線
に平行に延出した複数枚のシリンダヘッド冷却フィン
と、前記シリンダ冷却フィンおよびシリンダヘッド冷却
フィンを囲繞するシュラウドと、前記冷却ファンを囲繞
し、該冷却ファンより発生する冷却風を該シュラウド内
のシリンダ冷却フィンおよびシリンダヘッド冷却フィン
へ導風するファンカバーとを備え、前記シリンダ中心か
ら前記シュラウドの上部内面迄の距離が、該シリンダ中
心から該シュラウドの下部内面迄の距離に比べて短かく
設定され、前記冷却ファンは、車体下部から車体後部を
経由して車体上部に向う方向へ回転駆動され、前記シュ
ラウドには、前記車体他側のシリンダ近傍およびシリン
ダヘッド近傍にそれぞれ排風出口が設けられるととも
に、シリンダヘッド冷却フィンに近接し囲繞した前記車
体他側空間とシリンダ冷却フィンに近接し囲繞した前記
車体他側空間とを仕切る壁が設けられ、前記シュラウド
のシリンダ近傍に設けられた排風出口が気化器に指向し
たことを特徴とするものである。
【０００６】請求項１記載の発明では、車両に搭載され
た内燃機関のクランク軸近傍から車体前方に向ってシリ
ンダおよびシリンダヘッドに冷却風を送風する冷却ファ
ンが、車体下部から車体後部を経由して車体上部に向う
方向へ、クランク軸により回転駆動されるため、該冷却
ファンによって車体一側に発生した冷却風の大部分は、
前記シリンダ冷却フィンおよびシリンダヘッド冷却フィ
ンの一側上部に送風される。 そして、前記シリンダ中心
から前記シュラウドの上部内面迄の距離が、該シリンダ
中心から該シュラウドの下部内面迄の距離に比べて短か
く設定されているため、前記シリンダ冷却フィン車体一
側上部を冷却風が流れる流路巾が狭くて流路長が短かい
上方冷却風通路と、前記シリンダ冷却フィン車体一側下
部を冷却風が流れる流路巾が広くて流路長が長い下方冷
却風通路との両通路抵抗が略均等化して、前記シリンダ
冷却フィン一側上部に送風された冷却風が、前記シリン
ダ冷却フィン上側通路およびシリンダ冷却フィン下側通
路にそれぞれ同等に流れ、前記シリンダは、全周に亘り
略均等に冷却される。 さらに、シリンダ軸線を通り前記
冷却ファンが設けられた車体一側から車体他側に向い下
方へ傾斜したシリンダヘッド冷却フィンが、このフィン
傾斜方向に対し巾方向に亘り間隔を存しシリンダ頂部か
らそれぞれ相互に平行して複数枚延出されたため、前記
冷却ファンによって前記シリンダヘッド冷却フィンの一
側上部に送風された冷却風の大部分は、前記シリンダヘ
ッド冷却フィンによってシリンダヘッド冷却フィンの他
側下部に向って流れ、前記シリンダヘッドは、略全域に
亘り均等に冷却される。
【０００７】また、前記シリンダヘッド冷却フィンに近
接し囲繞した車体他側空間とシリンダ冷却フィンに近傍
し囲繞した車体他側空間とを仕切る壁が設けられている
ため、前記シリンダヘッド部を冷却した冷却排風とシリ
ンダ部を冷却した冷却排風とは前記仕切壁でもって略完
全に区分されて冷却排風の相互干渉が無くなって冷却効
率が高水準に維持される。そして前記仕切壁が冷却風の
導風通路を兼ねる結果、シュラウドの小型軽量化が可能
となる。
【０００８】さらに、前記シュラウドのシリンダ近傍に
設けられた車体他側排風出口が気化器に指向したため、
シリンダヘッドよりも低温のシリンダに付設されたシリ
ンダ冷却フィンに触れて排風出口に達する冷却排温風
は、気化器を過不足なく加熱するに足る温度に加熱さ
れ、この冷却排温風により気化器は適切な温度に維持さ
れ、気化器内の噴霧燃料は充分に霧化することができ
る。
【０００９】さらにまた、請求項２記載のように発明を
構成することにより、前記シリンダヘッド冷却フィンに
案内されて車体他側下部に導かれた冷却風が、そのまま
前記排風出口から下方へ円滑に排出され、しかも、内燃
機関から発せられる排気音や排風による騒音が下方へ指
向されて、その騒音レベルが著しく低減される。
【００１０】
【実施例】以下、図面に図示された本発明の一実施例に
ついて説明する。
【００１１】前車輪２および後車輪３がそれぞれ１輪の
スクータ型自動二輪車１（前車輪２が１輪または２輪で
後車輪３が２輪の三輪車または四輪車でも可）に搭載さ
れるスイングパワーユニット４は、シリンダブロック20
およびシリンダヘッド21が前方へ指向した強制空冷式内
燃機関５と、強制空冷式内燃機関５の左側より後方へ指
向した変速機６とを相互に一体に結合してなり、該変速
機６は前部のＶベルト式無段変速機７と、後部の歯車変
速機８とで構成され、Ｖベルト式無段変速機７のクラン
ク軸９とＶベルト式無段変速機７の出力軸10を結ぶ延長
線に対し、図３を参照し図２に図示されるように、、歯
車変速機８のカウンタ軸11は下方に位置するとともに、
歯車変速機８の出力軸たる後車軸12は上方に位置し、該
後車軸12に後車輪３が一体に嵌着されており、前記変速
機６の外形は側面視で逆ヘ字状に形成されている。
【００１２】また強制空冷式内燃機関５のクランク部の
上方に位置した左右１対のハンガー13は、スクータ型自
動二輪車１の後部フレーム14にリンク15を介して上下に
揺動自在に取付けられ、後車軸12の右端は、リヤフォー
ク16の後端に枢支され、該リヤフォーク16の前端は強制
空冷式内燃機関５に取付けられ、スイングパワーユニッ
ト４およびリヤフォーク16の後部は緩衝装置17を介して
後部フレーム14の後部に連結されており、走行時に路面
の起伏に応じてスイングパワーユニット４は上下へ揺動
しうるようになっている。
【００１３】さらにスイングパワーユニット４は、図４
に図示されるように、強制空冷式内燃機関５の左方のク
ランクケースと変速機６の伝動ケースを兼ねた左クラン
クケース18と、右クランクケース19と、該左クランクケ
ース18および右クランクケース19に一体に結合されるシ
リンダブロック20と、該シリンダブロック20の頂端に結
合されるシリンダヘッド21と、左クランクケース18の左
側に着脱自在に装着される変速機カバー22とに分割さ
れ、後記遠心冷却ファン29を覆うファンカバー23は、右
クランクケース19の右側に着脱自在に装着され、しかも
シリンダブロック20およびシリンダヘッド21を覆うシュ
ラウド24が、シリンダヘッド21にボルト25により着脱自
在に装着されている。
【００１４】さらにシリンダブロック20の外周面および
シリンダヘッド21の頂面に冷却フィン26、27が所定間隔
毎に多数形成され、クランク軸９の右端には、発電機の
ロータ28が一体に嵌着されるととも、その外側に遠心冷
却ファン29が一体に取付けられている。
【００１５】さらにまたクランク軸９および遠心冷却フ
ァン29は、図２に図示されるように、車体左側から見て
反時計方向に回転するようになっており、遠心冷却ファ
ン29により発生した冷却風は、ファンカバー23内で車体
後部側から上部を経由して車体前方に進むにつれてシリ
ンダブロック20およびシリンダヘッド21に接近する方向
に流れて、シュラウド24内に流入しうるようになってい
る。
【００１６】しかしてシリンダブロック20の冷却フィン
26は、図５および図７に図示されるように、シリンダヘ
ッド21からシリンダ軸方向に（車体前方から）見て隅角
部が１／４円弧状（図５、図７では上方右側に位置する
車体上方左側部の隅角部の１／４円弧の曲率半径のみが
他の曲率半径よりも大）に欠除された略正方形に形成さ
れ、さらに冷却フィン車体右側部（図５、図７では左
側）26ａと冷却フィン車体上側部26ｂのフィン長さは短
く、冷却フィン車体左側部（図５、図７では右側）26ｃ
と冷却フィン車体下側部26ｄのフィン長さは長く設定さ
れ、冷却フィン26の冷却フィン車体右側部26ａの端縁と
ファンカバー23およびシュラウド24の合せ縁Ａとの間隔
Ｘ1 が最も広く、冷却フィン26の冷却フィン車体左側部
26ｃの端縁とシュラウド24上部との間隔Ｘ2 は次に広
く、冷却フィン26の冷却フィン車体上側部26ｂの端縁と
シュラウド24との間隔Ｘ3 はさらに狭く、冷却フィン26
の冷却フィン車体下側部26ｄの端縁とシュラウド24との
間隔Ｘ4 は最も狭くなるような位置関係で、しかもシュ
ラウド24のシリンダブロック20に対応した個所の車体左
側部シュラウド24ｃは冷却フィン26の冷却フィン車体左
側部26ｃに対し上部に進むにつれて順次広くなるように
傾斜した状態で、シュラウド24はシリンダブロック20お
よびシリンダヘッド21に固定されている。
【００１７】またシリンダヘッド21の各冷却フィン27
は、図５、図８に図示されるように、シリンダ軸方向を
通り左右水平方向の面から、車体左方（図５、図８で右
方）に向い緩やかに下方に傾いた方向に相互に平行した
状態で傾斜し、シリンダ軸方向から見た各冷却フィン27
の両端縁は、同じ方向から見た冷却フィン26の外周縁と
略一致するように、冷却フィン27は形成されている。
【００１８】さらにシュラウド24のシリンダブロック20
に対応した個所において、図２、図５に図示されるよう
に、車体左側部と上部との隅角部に斜左上方へ開口した
シリンダ排風口30が形成されるとともに、シュラウド24
の下部内面24ｃには、冷却フィン26と平行した方向に仕
切板31（図４、図５参照）が突設され、該仕切板31でも
ってシュラウド24のシリンダブロック20に対応したシリ
ンダ冷却風通路32と、シュラウド24のシリンダヘッド21
に対応したシリンダヘッド冷却風通路33とにシュラウド
24内空間が仕切られ、かつ各冷却風通路の導風通路を兼
ねるようになっている。
【００１９】さらにまたシリンダ排風口30には、気化器
保温用ダクト34が接続され、該気化器保温用ダクト34の
開口35は、気化器36の車体左側面に対向しており、シリ
ンダ冷却風通路32内にてシリンダブロック20の冷却フィ
ン26と熱交換されて加熱された冷却排温風が気化器36に
吹付けられ、気化器36が昇温されるようになっている。
【００２０】しかもシュラウド24のシリンダヘッド21に
対応した個所において、車体左側部と下部との隅角部に
下方へ開口したシリンダヘッド排風口37（図２、図５、
図７参照）が形成されている。
【００２１】図示の実施例は前記したように構成されて
いるので、強制空冷式内燃機関５が始動すると、クラン
ク軸９および遠心冷却ファン29は、図２にて、反時計方
向へ回転駆動され、冷却風がファンカバー23の車体右側
冷却風取入口38より右クランクケース19、左クランクケ
ース18に向って吸入された後、遠心冷却ファン29によっ
てシュラウド24内の上方シリンダ冷却風通路32を車体前
方に向って流れるとともに、該シリンダ冷却風通路32の
車体右側部32ａに流入し、図５に図示されるように、該
車体右側部32ａ内に流入した冷却風の一部は、上下に分
岐して、車体上側部32ｂと、車体下側部32ｄを流れ、車
体上側部32ｂを通過した分岐冷却風は車体左側部の上部
に位置したシリンダ排風口30に到達するとともに、車体
下側部32ｄを通過した分岐冷却風は、シリンダブロック
20を迂回して上方に旋回し、車体左側部32ｃを流れてシ
リンダ排風口30に到達し、両分岐冷却風はシリンダ排風
口30にて衝突を起さずに滑らかに合流し、気化器保温用
ダクト34内を通過してから開口35より排出され、前記車
体右側部32ａ内に流入した冷却風の残部は、図３に図示
されるように、さらに車体前方に向って進んでシリンダ
ヘッド冷却風通路33内の車体右側部33ａに流入し、図５
に図示されるように、車体右側部33ａから車体左側部33
ｃに向かい下方へ傾斜したシリンダヘッド21の冷却フィ
ン27間を通過して車体左側部33ｃと車体下側部33ｄとに
導かれた後、シリンダヘッド排風口37より排出される。
【００２２】そしてスイングパワーユニット４より上方
でかつ気化器36より車体左側に位置したシリンダ排風口
30より排出される冷却排温風は、気化器36に向うととも
にスクータ型自動二輪車１の走行時では、車体後方へ流
れ、気化器36は該冷却排温風によって加熱されるので、
気化器36内で霧化された燃料の気化により低温に冷却さ
れ勝ちな気化器36は、適正な温度に保温される。
【００２３】またスイングパワーユニット４より下方で
車体左側に位置し下方へ開口したシリンダヘッド排風口
37より排出される冷却排温風は、路面39に向うとともに
スクータ型自動二輪車１の走行時では車体後方へ流れる
ので、シリンダ排風口30より排出される冷却排温風より
高温になり勝ちなシリンダヘッド排風口37からの冷却排
温風は、シリンダ排風口30からの冷却排温風と干渉を起
さずに、かつ強制空冷式内燃機関５や変速機６に殆ど悪
影響を与えず走行風とともに外部へ放出される。
【００２４】さらにシリンダ冷却風通路32内では、車体
上側部32ｂを通過してシリンダ排風口30に到達する冷却
風の通過長さに比べて、車体下側部32ｄおよび車体左側
部32ｃを通過してシリンダ排風口30に到達する冷却風の
通過長さが長くなって、流動抵抗が増大し易くなる処
が、シリンダ冷却風通路32の車体下側部32ｄ、車体左側
部32ｃに対応した冷却フィン26の冷却フィン車体下側部
26ｄおよび冷却フィン車体左側部26ｃの長さが冷却フィ
ン26の冷却フィン車体上側部26ａ冷却フィン車体下側部
26ｄの長さに比べて長くなり、シリンダ冷却風通路32の
車体上側部32ｂと車体下側部32ｄおよび車体左側部32ｃ
とをそれぞれ流れる冷却風の流動抵抗が略等しくなっ
て、シリンダブロック20は全周に亘って略均等に冷却さ
れる。
【００２５】さらにまたシリンダ冷却風通路32の車体左
側部32ｃとシリンダヘッド冷却風通路33との車体左側部
33ｃとは、仕切板31によって前後に仕切られているた
め、シリンダ冷却風通路32内を通過した冷却排温風とシ
リンダヘッド冷却風通路33内を通過した冷却排温風と
は、それぞれ分離されたまま、シリンダ排風口30および
シリンダヘッド排風口37より排出される。
【００２６】しかも変速機６においては、側面視でクラ
ンク軸９と出力軸10とを結ぶ延長線に対し、カウンタ軸
11は下方に位置するとともに後車軸12は上方に位置して
ジグザグ状に配置されているため、クランク軸９と後車
軸12との軸間距離が短かくなってスクータ型自動二輪車
１の車長が短縮され、さらに後車軸12が上方に位置され
て後車輪３の大径化が可能となるとともに、Ｖベルト式
無段変速機７が後方に向って下方へ傾斜され、Ｖベルト
式無段変速機７の上方に付設されるエアクリーナ40の上
方スペースを充分広く取ることがで可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る強制空冷式内燃機関５を備えたス
クータ型自動二輪車１の概略左側面図である。
【図２】図１に図示されたスイングパワーユニット４の
左側面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿って截断した縦断平面
図である。
【図４】図３の要部拡大平面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】図４のVI−VI線に沿って截断した縦断側面図で
ある。
【図７】図２のVII −VII 線に沿って截断した横断面図
である。
【図８】図２のVIII−VIII線に沿って截断した横断面図
である。
【符号の説明】
１…スクータ型自動二輪車、２…前車輪、３…後車輪、
４…スイングパワーユニット、５…強制空冷式内燃機
関、６…変速機、７…Ｖベルト式無段変速機、８…歯車
変速機、９…クランク軸、10…出力軸、11…カウンタ
軸、12…後車軸、13…ハンガー、14…後部フレーム、15
…リンク、16…リヤフォーク、17…緩衝装置、18…左ク
ランクケース、19…右クランクケース、20…シリンダブ
ロック、21…シリンダヘッド、22…変速機カバー、23…
ファンカバー、24…シュラウド、25…ボルト、26、27…
冷却フィン、28…ロータ、29…遠心冷却ファン、30…シ
リンダ排風口、31…仕切板、32…シリンダ冷却風通路、
33…シリンダヘッド冷却風通路、34…気化器保温用ダク
ト、35…開口、36…気化器、37…シリンダヘッド排風
口、38…冷却風取入口、39…路面、40…エアクリーナ。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01P 5/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】クランク軸が車巾方向に指向して車両に搭
    載された内燃機関において、 前記クランク軸の一端に設けられ、該クランク軸近傍か
    ら車体前方に指向した シリンダおよびシリンダヘッドに
    冷却風を送風する冷却ファンと、前記シリンダの軸方向 に亘り間隔を存してシリンダ外周
    部からシリンダ軸方向と直交する方向へ延出した複数枚
    のシリンダ冷却フィンと、前記冷却ファンが設けられた車体一側から車体他側に向
    い下方へ傾斜し、このフィン傾斜方向に対し巾方向に亘
    り間隔を存しシリンダ頂部からそれぞれ相互にシリンダ
    軸線に平行に 延出した複数枚のシリンダヘッド冷却フィ
    ンと、 前記シリンダ冷却フィンおよびシリンダヘッド冷却フィ
    ンを囲繞するシュラウドと、 前記冷却ファンを囲繞し、該冷却ファンより発生する冷
    却風を該シュラウド内のシリンダ冷却フィンおよびシリ
    ンダヘッド冷却フィンへ導風するファンカバーとを備
    え、前記シリンダ中心から前記シュラウドの上部内面迄の距
    離が、該シリンダ中心から該シュラウドの下部内面迄の
    距離に比べて短かく設定され、 前記冷却ファンは、車体下部から車体後部を経由して車
    体上部に向う方向へ回転駆動され、 前記シュラウドには、前記車体他側のシリンダ近傍およ
    びシリンダヘッド近傍にそれぞれ排風出口が設けられる
    とともに、シリンダヘッド冷却フィンに近接し囲繞した
    前記車体他側空間とシリンダ冷却フィンに近接し囲繞し
    た前記車体他側空間とを仕切る壁が設けられ、 前記シュラウドのシリンダ近傍に設けられた排風出口が
    気化器に指向したことを特徴とする強制空冷式内燃機
    関。
  2. 【請求項２】前記シュラウドのシリンダヘッド近傍に設
    けられた排風出口が、前記シリンダを挟んで前記冷却フ
    ァンと反対側に位置し下方へ開口したことを特徴とする
    請求項１記載の強制空冷式内燃機関。
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